Современный статистический анализ результатов научных исследований в Excel
Современный статистический анализ результатов научных исследований в Excel
А. А. Красильников
© А. А. Красильников, 2023
ISBN 978-5-0059-7446-4
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
СОДЕРЖАНИЕ
Использование пакетов прикладных программ становится все более актуальным по нескольким причинам. Во-первых, объем обрабатываемой информации постоянно растет, а использование статистических методов при ее обработке становится все более распространенным. Во-вторых, быстрое развитие компьютерной индустрии приводит к созданию новых и усовершенствованию существующих программных продуктов. Для обеспечения точности и скорости обработки информации, необходимой для принятия управленческих решений, появляются специализированные пакеты программ, предназначенные для анализа и обработки статистических данных.
Применение таких программных продуктов значительно расширяет возможности получения точной и объективной информации о социально-экономических явлениях и процессах, что является необходимым для принятия правильных управленческих решений. Кроме того, при переходе на международные стандарты статистической отчетности, использование статистических пакетов позволяет получать данные в соответствии с требованиями этих стандартов.
Внедрение компьютерной техники в школьную практику является необходимым и логичным шагом в развитии современного информационного мира. Это объясняется двумя связанными между собой причинами. Во-первых, компьютерные технологии предоставляют огромные возможности для обучения и воспитания, благодаря которым можно создавать дидактический материал, недоступный с использованием ранее применявшихся технических средств обучения. Во-вторых, использование компьютеров в учебном процессе является необходимым для подготовки кадров, соответствующих требованиям современного рынка труда, где компьютерные навыки являются важным фактором успеха.
Поэтому изучение и использование компьютерной техники в учебном процессе является важным компонентом подготовки учащихся к будущей трудовой жизни. Большинство будущих специалистов, особенно в области информационных технологий, будут работать с компьютерами, поэтому изучение и использование компьютерной техники в учебном процессе является важным компонентом подготовки учащихся к будущей трудовой жизни. Это обусловлено тем, что современные технологии и методы работы с компьютером требуют соответствующей квалификации и навыков. Помимо этого, использование компьютеров и программного обеспечения позволяет значительно расширить возможности обучения и обеспечить более эффективный и интерактивный процесс усвоения материала. Поэтому внедрение компьютерной и микропроцессорной техники в школьную практику является необходимым и важным шагом в развитии современного образования.
Данное пособие направлено на формирование у читателя не только теоретических знаний, но и практических навыков в использовании пакетов программных продуктов Microsoft Office 2021 и Windows 11, в частности MS Excel и MS Word, для обработки и анализа статистических данных. Главная цель пособия – помочь студентам и дипломникам, которые работают над своими проектами, освоить инструменты статистического анализа данных социально-экономических явлений и процессов.
В пособии основное внимание уделяется статистическим возможностям табличного процессора Excel и Word, а также практическому применению инструментов анализа данных. Рассматриваются основные методы статистического анализа, приводятся практические примеры, в которых показывается, какой метод следует использовать в каждой конкретной ситуации.
Важно отметить, что данное пособие не только полезно для студентов и дипломников, но также может быть ценным инструментом для сотрудников аналитических отделов предприятий, организаций, коммерческих банков и финансовых служб, а также сотрудников местных и федеральных служб статистики. В пособии представлены задачи и упражнения, которые помогут читателю лучше понять материал и успешно применить полученные знания в своей работе.
Задачами данного пособия являются:
– Представление возможностей и функций Microsoft Office Word, Excel;
– Овладение методами обработки, обобщения и анализа статистической информации с использованием табличного процессора MS Excel и Word 2021, Windows 11 для изучения тенденций и закономерностей социально-экономических процессов и явлений;
– Ознакомление с процедурами сводки и группировки данных;
– Работа со статистическими таблицами;
– Выполнение анализа данных с помощью графиков;
– Проведение анализа скорости и интенсивности развития социально-экономических явлений и процессов;
– Построение моделей тренда и анализ основной тенденции;
– Построение различных линейных регрессионных моделей и анализ их адекватности;
– Ознакомление с процедурами анализа и прогнозирования временных рядов;
– Освоение прогнозирования с использованием различных моделей, учитывающих разнообразные комбинации трендов и сезонности;
– Освоение методики оценивания финансовых потоков и платежей при статистическом анализе деятельности финансовой организации;
– Применение различных вариантов графического представления результатов.
ГЛАВА 1. Обзор возможностей сводок и группировок в табличном процессоре Excel
Одной из важных задач учета и статистики является построение группировок и управление ими. Для решения этих задач можно использовать специализированные программы управления группировками и базами данных.
При обработке больших объемов статистических данных всегда является целесообразным привлечение специальной программы управления сводками и группировками – часто вполне достаточным оказывается набор функций управления списками, предоставляемый программой электронных таблиц Microsoft Excel. В данной главе достаточно подробно рассматриваются эти функции применительно к типичным задачам учета и статистики.
1.1. Оптимизация обработки данных в Microsoft Excel: эффективные приемы и методы
Основные определения
Список представляет собой набор строк таблицы, содержащей данные определенной структуры.
Список можно использовать как базу данных.
Запись – строка в писке.
Поле списка – столбец в списке.
Первая строка списка обычно содержит названия столбцов и выступает в качестве имен полей записи.
На рабочем листе Excel каждая запись располагается в отдельной строке, а для каждого поля отводится: отдельный столбец.
После организации информации в форме списка данные можно:
– сортировать;
– фильтровать;
– подводить итоги.
Перед тем как создавать список в качестве базы данных в Microsoft Excel, необходимо тщательно продумать его структуру, чтобы при обычных операциях с данными, таких как поиск, сортировка или обработка данных, списки автоматически распознавались как базы данных. При этом следует учитывать следующие элементы списков:
• Столбцы списков превращаются в поля базы данных.
• Заголовки столбцов становятся именами полей базы данных.
• Каждая строка списка превращается в запись данных.
Существуют рекомендации по созданию списка на листе книги в Excel. Например, не следует размещать более одного списка на листе. Между списком и другими данными на листе необходимо оставлять по меньшей мере одну пустую строку и один пустой столбец. В самом списке не должно быть пустых строк и столбцов, и важные данные не следует помещать у левого или правого края списка, чтобы они не скрывались после применения фильтра.
Заголовки столбцов играют важную роль в организации списка как базы данных. Они должны находиться в первой строке списка, иметь отличный от формата строк данных шрифт, выравнивание, формат, шаблон, границу и формат прописных и строчных букв. Для отделения заголовков от расположенных ниже данных следует использовать границы ячеек, а не пустые строки или прерывистые линии.
Содержание строк и столбцов в списке должно быть организовано таким образом, чтобы во всех строках в одинаковых столбцах находились однотипные данные, и перед данными в ячейке не следует вводить лишние пробелы, которые могут повлиять на сортировку. Также не следует помещать пустую строку между заголовками и первой строкой данных.
Способы ввода исходных данных в список
– Непосредственный ввод данных в ячейки рабочего листа Excel.
– Ввод с помощью формы ввода данных.
Форма данных
Форма данных – это наиболее удобный способ для просмотра, изменения, добавления и удаления записей списка, а также для поиска записей, удовлетворяющих заданным условиям. Форма данных представляет собой диалоговое окно, специально предназначенное для просмотра и ввода записей. Перед работой с формой необходимо задать заголовки столбцов списка (имена полей записи), которые используются для создания полей формы. Одновременно в форме выводится до 32 полей списка
Создание формы
Откройте новую рабочую книгу. Сохраните ее под новым именем «Исходная таблица Сбор Зерновых (выполните команду «Файл», «Сохранить как»).
На рабочем листе «Лист1» создайте заголовки столбцов списка (имена полей записи). Это будет первая строка таблицы.
Для заголовков столбцов списка выберите: шрифт, выравнивание, формат, шаблон, границу, формат прописных и строчных букв. Они должны отличаться от формата, присвоенного строкам данных. Для отделения заголовков от расположенных ниже данных следует использовать границы ячеек, а не пустые строки или прерывистые линии. Заполните данными вторую строку таблицы.
Открытие диалогового окна формы данных
На рабочем листе «Лист1» выделите любую ячейку в списке.
Выберите в меню «Данные» команду «Форма». Появится диалоговое окно формы данных.
Окно формы
Обратите внимание, что имя листа, на котором создается форма, и имя формы совпадают (Рисунок 1.1.1.).
Рисунок 1.1.1. Форма
Окно формы содержит:
– Имена полей, которые совпадают с заголовками столбцов списка.
– Поля ввода для редактирования записей списка.
– Кнопки для добавления, удаления, поиска записей:
«Добавить» – добавляет строки в конец таблицы;
«Удалить» – уничтожает текущую строку в форме;
«Назад» и «Далее» – используются для перемещения вверх и вниз по таблице;
«Критерии» – открывает окно поиска.
– Вертикальную голосу прокрутки. Она выполняет функции аналогичные кнопкам «Назад» и «Далее». Кроме того, при установке бегунка в крайнее нижнее положение в конце таблицы автоматически создается новая пустая строка.
Дополнение и изменение списка с использованием формы
В диалоговом окне формы данных «Лист1» нажмите кнопку «Добавить». Появится форма данных с пустыми полями.
Введите необходимые данные в поля ввода формы. Нажмите клавишу TAB – для того, чтобы перейти к редактированию следующего поля формы. Нажмите комбинацию клавиш SHIFT+TAB – для того, чтобы вернуться к предыдущему полю формы.
После того, как закончен ввод данных текущей записи, нажмите клавишу ENTER. Текущая запись добавляется в список, а появившаяся при этом пустая форма позволяет создать новую запись.
Чтобы закрыть диалоговое окно формы данных, нажмите кнопку «Закрыть».
Просмотр записей с помощью формы данных
В диалоговом окне формы данных существуют возможности просмотра данных, перечисленные в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1.
Изменение записей с помощью формы данных
1. Откройте диалоговое окно формы данных.
2. Найдите запись, которую необходимо изменить, используя кнопки «Далее» или «Назад», либо вертикальную полосу прокрутки.
3. Чтобы отредактировать данные в записи, вам нужно аккуратно продвигаться по полям формы. Вы можете перейти к следующему полю формы, используя клавишу TAB или щелкнув левой кнопкой мыши. Если вам нужно вернуться к предыдущему полю формы, примените комбинацию клавиш SHIFT + TAB. Как только вы изменили данные, нажмите клавишу ENTER, чтобы сохранить изменения текущей записи и перейти к следующей.
4. По завершению редактирования всех записей в форме, вы можете нажать кнопку «Закрыть», чтобы обновить текущую запись и выйти из формы.
Для удобства использования формы данных в Microsoft Excel можно придерживаться ряда советов и инструкций. Вот некоторые из них:
Если поле списка содержит формулу, то в форме будет отображаться только ее результат, а само поле нельзя будет изменять.
При изменении записи, которая содержит формулу, результат формулы не будет вычислен автоматически до тех пор, пока вы не нажмете клавишу ENTER или кнопку «Закрыть».
Если вы передумали изменять запись, то можно воспользоваться кнопкой «Вернуть», чтобы отменить изменения, когда запись еще активна на форме.
При переходе к другой записи или закрытии формы Microsoft Excel автоматически добавляет новую запись.
Чтобы удалить запись с помощью формы данных, необходимо выделить ее в списке и нажать кнопку «Удалить». Если вы случайно удалили запись, можно воспользоваться функцией отмены действия, нажав сочетание клавиш CTRL + Z. Важно помнить, что удаление записи необратимо, поэтому перед нажатием кнопки «Удалить» рекомендуется внимательно проверить выбранную запись.
Удаление записи с помощью формы данных
Каждая запись удаляется отдельно. Удаление записи с помощью формы нельзя отменить. Для удаления откройте диалоговое окно формы данных; найдите запись, которую требуется удалить; нажмите кнопку «Удалить».
Прежде чем удалить запись, Excel отображает диалоговое окно с запросом на подтверждение выполнения этой операции. В раскрывшемся диалоговом окне нажмите кнопку ОК или клавишу ENTER, чтобы удалить запись, или кнопку «Отмена», чтобы не удалять запись. Все записи, идущие после удаленной, будут перенумерованы соответствующим образом.
Нажмите кнопку «Закрыть», чтобы закончить работу с формой данных.
Поиск записей в списке с помощью формы
Рассмотрим пример поиска записи, у которой поле «Наименование региона» имеет значение «Орловская область».
Откройте диалоговое окно формы данных.
Нажмите кнопку «Критерии». Откроется диалоговое окно формы для ввода различных критериев. Это окно изображено на Рисунок 1.1.2. Щелкните по полю «Наименование региона» и введите критерий. В данном случае в качестве критерия выступает набор символов «Орловская область».
Рисунок 1.1.2. Ввод критерия в форме данных
Нажмите кнопку «Далее». Excel просматривает весь список, начиная с первой записи, и ищет данные, удовлетворяющие введенному критерию. Если Excel находит запись, удовлетворяющую критерию, то она появляется в диалоговом окне. Искомая запись – это восьмая запись из 30 записей списка (Рисунок 1.1.3.). Нажмите кнопку «Далее», чтобы найти следующую запись, удовлетворяющую заданному критерию. Звуковой сигнал указывает на то, что ниже текущей записи не существует такой, которая удовлетворяла бы указанному критерию.
Рисунок 1.1.3. Результаты поиска по заданному критерию
Нажмите кнопку «Назад», для того, чтобы произвести поиск среди записей, предшествующих текущей записи. Звуковой сигнал указывает на то, что выше текущей записи не существует такой, которая удовлетворяла бы указанному критерию.
После поиска пользователь сразу получает возможность доступа к данным. Если хотя бы один раз режим ввода критериев был активизирован, то кнопка «Критерии» превращается в кнопку «Поиск», хотя в работе формы ничего не изменяется. Поскольку эти два режима функционирования формы очень похожи друг на друга по виду окна, то пользователь должен следить за тем, какой режим в данный момент включен.
Кнопка «Очистить» позволяет стереть введенные критерии, а кнопка «Вернуть» позволяет восстановить стертые критерии.
Нажмите кнопку «Закрыть», чтобы закрыть окно формы, либо нажмите кнопку «Правка», чтобы вернуться к правке формы.
В качестве второго примера рассмотрим поиск записей, у которых поле «Наименование экономического района» имеет значение «Центральный регион».
Пример ввода двух критериев поиска
Поиск записей осуществляется по двум критериям, поэтому соответствующие значения введены в три поля ввода. На Рисунок 1.1.4. показан пример ввода трех критериев поиска.
Рисунок 1.1.4. Пример ввода двух критериев поиска
1.2. Организация данных в порядке возрастания или убывания с помощью функции сортировки в MS Excel
Порядок сортировки, используемый по умолчанию
Для упорядочения ячеек по значениям (без учета формата) предусмотрен определенный порядок сортировки – способ изменения относительного положения данных, основанный на значении или типе данных.
Данные можно сортировать:
– по алфавиту;
– по числу;
– по дате.
Порядок сортировки может быть возрастающим (от 1 до 9, от А до Z) или убывающим (от 9 до 1, от Z до А).
При сортировке текста, значения сравниваются посимвольно слева направо. Например, если в ячейке содержится текст «А100», то после сортировки эта ячейка будет находиться после ячейки, содержащей А1 и перед ячейкой, содержащей А11.
При сортировке по возрастанию в Microsoft Excel используется следующий порядок (при сортировке по убыванию этот порядок заменяется на обратный за исключением пустых ячеек, которые всегда помещаются в конец списка): числа сортируются от наименьшего отрицательного до наибольшего положительного числа.
Текст, в том числе содержащий числа, сортируется в следующем порядке: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ' – (пробел)! « # $ % & () *,. /:;? @ [\] ^ _ ` {|} ~ + <=> A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z А Б В Г Д Е Ё Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
Логическое значение ЛОЖЬ предшествует значению ИСТИНА. Все ошибочные значения равны. Пустые ячейки всегда помещаются в конец списка.
Порядок сортировки списков
При сортировке списка меняется порядок следования записей (строки таблицы). По полям записей (столбцы таблицы) сортировка не производится вообще.
Строки в списке можно сортировать по значениям ячеек одного или нескольких столбцов. Строки, столбцы или отдельные ячейки в процессе сортировки переупорядочиваются в соответствии с заданным пользователем порядком сортировки.
Совет. Перед сортировкой сохраните исходный файл под другим именем, используя команду «Файл», «Сохранить как». Это позволит в дальнейшем, если данные в результате сортировки случайно окажутся перемешанными, вернуться к исходному порядку данных.
Отмена сортировки
Если Вас не устраивают результаты сортировки, то сразу после сортировки выполните ее отмену любым из способов:
– нажмите кнопку «Отменить» на панели инструментов «Стандартная»;
– выполните команду «Правка», «Отменить сортировку»;
– закройте файл, в котором выполнялась сортировка, без сохранения.
Сортировка строк по возрастанию данных в одном столбце
Отсортируем список в файле «Сбор Зерновых» в алфавитном порядке по столбцу «Наименование региона».
1. Сохраните исходный файл «Сбор Зерновых» под другим именем, например «Сортировка Сбор Зерновых». Щелкните по любой ячейке в сортируемом списке.
2. В меню «Данные» выполните команду «Сортировка». Excel автоматически выделяет весь список и открывает диалоговое окно «Сортировка диапазона» (Рисунок 1.2.1.).
Рисунок 1.2.1. Диалоговое окно «Сортировка диапазона»
3. Обратите внимание на переключатель «Идентифицировать поля по…». Обычно автоматически выбирается правильное положение. Переключатель установлен в положении «подписям (первая строка диапазона)», если список содержит заголовки столбцов. Выберите положение «обозначениям столбцов листа», если заголовков в списке нет.
4. В раскрывающемся списке «Сортировать по» выберите первое поле, по которому следует упорядочить данные (первый ключ сортировки) – «Наименование региона».
Выберите переключатель «По возрастанию» (Рисунок 1.2.2.).
Нажмите кнопку ОК.
Рисунок 1.2.2. Результат заполнения полей диалогового окна «Сортировка диапазона»
Сортировка строк по двум или более столбцам
Отсортируем список в файле «Сбор Зерновых» по столбцам: сначала по столбцу «Наименование экономического района», а затем по столбцу «Пшеница 3 кл.». Для этого: сохраните исходный файл «Сбор Зерновых» под другим именем, например «Сортировка Сбор Зерновых», используя команду «Файл», «Сохранить как». Щелкните по любой ячейке в сортируемом списке.
В меню «Данные» выполните команду «Сортировка». Появится диалоговое окно «Сортировка диапазона». Укажите столбцы сортировки в полях:
«Сортировать по» – «Наименование экономического района»;
«Затем по» – «Пшеница 3 кл.».
Установите для первого и второго ключей сортировки положение
переключателя «По возрастанию».
Нажмите ОК.
Сортировка с помощью панели инструментов
Отсортируем исходный список из файла «Сбор Зерновых» по столбцу «Пшеница 3 кл.» в порядке возрастания.
На панели инструментов «Стандартная» имеются две кнопки, предназначенные для сортировки списка в возрастающем или убывающем порядке. Используя их, можно упорядочить данные по одному полю. Необходимо учитывать, что при такой сортировке используются последние значения параметров (порядок и направление сортировки, учет регистра), которые были установлены в диалоговом окне « Параметры сортировки».
Щелкните по любой ячейке в столбце, который следует использовать в качестве ключа сортировки. В данном задании в качестве ключа сортировки используется столбец «Посевная площадь».
Нажмите кнопку «По возрастанию» на панели инструментов «Стандартная».
Возврат к первоначальному порядку сортировки
Проиндексировав список перед сортировкой, пользователь получает дополнительную возможность для возвращения исходного порядка данных. Для этого щелкните по любой ячейке в столбце индекса и нажмите кнопку «По возрастанию» на панели инструментов «Стандартная».
1.3. Поиск данных с помощью фильтров
Фильтрация данных в Excel – это временное скрытие записей списка, не удовлетворяющих заданному критерию. В Excel существуют следующие средства для фильтрации данных: «Автофильтр», «Пользовательский Автофильтр», «Расширенный фильтр».
Использование «Автофильтра»
Для применения автофильтра выполните следующее.
– Щелкните по любой ячейке списка.
– В меню «Данные» выберите команду «Фильтр», «Автофильтр». В каждой ячейке с заголовками поля списка Excel поместит кнопки управления, с изображением черной стрелки. Таким образом, ячейки с названием полей превращаются в раскрывающиеся списки.
– Нажмите кнопку управления в том поле заголовка, которое следует включить в критерий. На экране появится список критериев.
Совет. Если на экране дисплея в раскрывающемся списке критериев вы не видите полный перечень критериев Автофильтра, то вы можете, например, уменьшить высоту строки, которая содержит заголовки.
Выберите желаемый критерий. Список критериев Автофильтра приведен в таблице 1.3.1.
Таблица 1.3.1.